继电保护题库(简答整理)讲解44634.pdf

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1、 1 第一部分 电力系统继电保护基础知识 1.微机保护装置中，为什么要在电压频率变换器（VFC）的输入回路中设置一个偏置电压？答：因为 VFC 并不能反应输入电压的极性，加入偏置电压是为了将双极性的输入电压变为单极性。2.简述两点乘积算法的原理。答：以电流为例，设i1和i2分别为两个相隔为2的采样时刻n1和以n2的采样值(如图 所示)，即 2/)(12sstntn (17-1)由于电流为正弦量，因此有)sin(2),(0111ISTnITsnIi II1sin2 (17-2)sin(2),(0222ISTnITsnIi )2/sin(201ISTnI)2/sin(21II II1cos2 (1

2、7-3)其中ISITn011 I0n=0时的电流相角；I1n=1采样时刻电流的相角，可能为任意值。将式(172)和式(173)平方后相加，即得 222122iiI (17-4)再将式(172)和式(173)相除，得 211iiItg (17-5)式(17-4和式(17-5)表明，只要知道任意两个相隔2/的正弦量的瞬时值，就可以算出该正弦量的有效值和相位。3.综合自动化站中的微机型继电保护装置，通常不是安装在控制室内，而是安装在开关场的保护小室内。保护屏除设有跳闸、合闸、启动失灵等出口压板外，装置的保护功能投入压板（如“主保护投入”等）可利用保护装置的数据通讯接口通过监控网络由值班员在远方直接进

3、行投入或退出，可称之为“软压板”。除此之外，保护屏通常还保留保护功能投入的“硬压板”。你认为“软压板”和“硬压板”应该采用何种逻辑关系？请说明你的理由。答：问题关键点：图 两点乘积算 法采样示意图 2 应采用“与”的逻辑。理由如下：当保护需要部分功能退出、但监控系统又不能操作“软压板”时，值班员能到保护屏前退“硬压板”。当保护需要投入、但“软压板”投不上时，可请专业人员处理后再投入，不宜带故障投入保护。4.中性点经消弧线圈接地系统为什么普遍采用过补偿方式？答：中性点经消弧线圈接地系统采用全补偿时，无论不对称电压的大小如何，都将因发生串联谐振而使消弧线圈感受到很高的电压。因此，要避免全补偿运行方

4、式的发生，而采用过补偿的方式或欠补偿的方式。实际上一般都采用过补偿的运行方式，其主要原因如下。(1)欠补偿电网发生故障时，容易出现数值很大的过电压。例如，当电网中因故障或其它原因而切除部分线路后，在欠补偿电网中就可能形成全补偿的运行方式而造成串联谐振，从而引起很高的中性点位移电压与过电压，在欠补偿电网中也会出现很大的中性点位移而危及绝缘。只要采用欠补偿的运行方式，这一缺点是无法避免的。(2)欠补偿电网在正常运行时，如果三相不对称度较大，还有可能出现数值很大的铁磁谐振过电 压。这种过电压是因欠补偿的消弧线圈(它的031CL)和线路电容3C0发生铁磁谐振而引起。如采用过补偿的运行方式，就不会出现这

5、种铁磁谐募现象。(3)电力系统往往是不断发展和扩大的，电网的对地电容亦将随之增大。如果采用过补偿，元装的消弧华圈仍可以继续使用一段时期，至多是由过补偿转变为欠补偿运行；但如果原来就采用欠补偿的运行，则系统一有发展就必须立即增加补偿容量。（4）由于过补偿时流过接地点的是电感电流，熄弧后故障相电压恢复速度较慢，因而接地电弧不易重燃。（5）采用过补偿时，系统频率的降低只是使过补偿度暂时增大，这在正常运行时是毫无问题的；反之，如果采用欠补偿，系统频率的降低将使之接近于全补偿，从而引起中心点位移电压的增大。5.简述逐次逼近型 A/D 转换器的工作原理，它的两个重要指标是什么？答：逐次逼近型A/D转换器的

6、原理可以用图 来说明。转换一开始，控制器首先在数码设定器中设置一个数码，并经D/A转换为模拟电压U0，反馈到输入侧，使之与待转换的输入模拟电压U相比较，控制器根据比较器的输出结果重新给出数码设定器的输出，在反馈到输入侧与U进行比较，并根据比较结果重复上述做法，直到所设定的数码总值转换成的反馈电压U0与U尽可能地接近，使其误差小手所设定数码中可改变的最小值(一个单位的量化刻度)，此时数码设定器中的数码输入值即为转换结果。3 逐次逼近型，是指数码设定方式是从最高位到低位逐次设定每位的数码为“1”或“0”，并逐次将所设定的数码转换为基准电压(反馈电压)U0与待转换电压U相比较，从而确定各位数码应该是

7、“1还是“O。这种转换方式具体是这样工作的：转换器起动后，首先将最高位(MSB)数码设定为“1，即置数码为100O0，若UoU，则去掉“1换成“O；接着将第二高位置“1”，若此时的U0U，则去掉“1”换成“O；以下类推，直到最低位(LSB)为止。逐次逼近型AD变换器的两个重要指标是：(1)AD转换的分辨率，AD转换输出的数字量位数越多，分辨率越高，转换出的数字量的舍入误差越小。(2)AD转换的转换速度，微机保护对AD转换的转换速度有一定要求，一般应小于25s。6.电压频率变换器（VFC）型 A/D 数据采集系统有哪些优点。答：(1)分辨率高，电路简单。（2）抗干扰能力强。积分特性本身具有一定的

8、抑制干扰的能1力；采用光电耦合器，使数据采集系统与CPU系统电气上完全隔离。(3)与CPU的接口简单，VFC的工作根本不需CPU控制。(4)多个CPU可共享一套VFC，且接口简单。7.为什么继电保护交流电流和电压回路要有接地点，并且只能一点接地？答：电流及电压互感器二次回路必须有一点接地，其原因是为了人身和二次设备的安全。如果二次回路没有接地点，接在互感器一次侧的高压电压，将通过互感器一、二次线圈间的分布电容和二次回路的对地电容形成分压，将高压电压引入二次回路，其值决定于二次回路对地电容的大小。如果互感器二次回路有了接地点，则二次回路对地电容将为零，从而达到了保证安全的目的。在有电连通的几台(

9、包括一台)电流互感器或电压互感器的二次回路上，必须只能通过一点接于接地网。因为一个变电所的接地网并非实际的等电位面，因而在不同点间会出现电位差。当大的接地电流注入地网时，各点间可能有较大的电位差值。如果一个电连通的回路在变电所的不同点同时接地，地网上的电位差将窜入这个连通的回路，有时还造成不应有的分流。在有的情况下，可能将这个在一次系统并不存在的电压引入继电保护的检测回路中，使测量电压数值不正确，波形畸变，导致阻抗元件及方向元件的不正确动作。在电流二次回路中，如果正好在继电器电流线圈的两侧都有接地点，一方面两接地点和地所构成的并联回路，会短路电流线圈，使通过电流线圈的电流大为减少。此外，在发生

10、接地故障时，两接地点间的工频地电位差将在电流线圈中产生极大的额外电流。这两种原因的综合效果，将使通过继电器线圈的电流，与电流互感器二次通入的故障电流有极大差异，当然会使继电器的反应不正常。(1)电流互感器的二次回路应有一个接地点，并在配电装置附近经端子排接地。但对于有几组电流互感器联接在一起的保护装置，则应在保护屏上经端子排接地。(2)在同一变电所中，常常有几台同一电压等级的电压互感器。常用的一种二次回路接线设计，是把它们所有由中性点引来的中性线引入控制室，并接到同一零相电压小母线上，然后分别向各控制、保护屏配出二次电压中性线。对于这种设计方案，在整个二次回路上，只能选择在控制室将零相电压小母

11、线的一点接到地网 8.现场工作结束后，全部设备及回路应发恢复到工作前状态。清理完现场后，工作负责人应做 4 哪些工作？答：工作负责人应向运行人员详细进行现场交代，并将其记入继电保护工作记录簿，主要内容有：整定值变更情况、二次接线更改情况，已经解决及未解决的问题和缺陷，运行注意事项和设备能否投运等，经运行人员检查无误后，双方应在继电保护工作记录簿上签字。9.断路器和隔离开关经新安装装置检验及检修后，继电保护试验人员需要了解那些调整试验结果？答：1)与保护回路有关的辅助触点的开、闭情况或这些触点的切换时间。2)与保护回路相连接的回路绝缘电阻。3)断路器跳闸及辅助合闸线圈的电阻值及在额定电压下的跳、

12、合闸电流。4)断路器最低跳闸电压及最低合闸电压。其值不低于30额定电压，且不大于65额 定电压。5)断路器的跳闸时间、合闸时间以及合闸时三相触头不同时闭合的最大时间差，如大于 规定值而又无法调整时，应及时通知继电保护整定计算部门。6）电压为35kV及以下的断路器，如没有装设自动重合闸或不作同期并列用时，则可不了解 有关合闸数据。10.对中间继电器应进行哪些检验？答：对中间继电器应进行下列检验：1)测定线圈的电阻。2)动作电压(电流)及返回电压(电流)试验，定期检验时，可用80额定电压的整组试验代替。3)有两个线圈以上的继电器应检验各线圈间极性标示的正确性，并测定两线圈间的绝缘电阻(不包括外部接

13、线)4)保持电压(电流)值其值应与具体回路接线要求符合。电流保持线圈在实际回路中的可能最大压降，应小于回路额定电压的5。5)动作(返回)时间测定。只是保护回路设计上对其动作(返回)时间有要求的继电器及出口中间继电器和防止跳跃继电器才进行此项试验。用于超高压电网的保护，直接作用于断路器跳闸的中间继电器，其动作时间应小于10ms。防止跳跃继电器的动作电流应与断路器跳闸线圈的动作电流相适应。在相同的实际断路器跳闸电流下，继电器的动作时间应小于跳闸回路断路器辅助触点的转换(跳闸时断开)时间。定期检验时出口中间及防止跳跃继电器的动作时间检验与装置的整组试验一起进行。6)检查、观察触点在实际负荷状态下的工

14、作状况。7)干簧继电器(触点直接接于110、220V直流电压回路)、密封型中间继电器应以1000V摇表测量触点(继电器未动作时的常开触点及动作后的常闭触点)间的绝缘电阻。11.试述对电力系统故障动态记录的基本要求。答：对电力系统故障动态记录的基本要求是：(1)当系统发生大扰动包括在远方故障时，能自动地对扰动的全过程按要求进行记录，并当系统动态过程基本终止后，自动停止记录。(2)存储容量应足够大。当系统连续发生大扰动时，应能无遗漏地记录每次系统大扰动发生后的全过程数据，并按要求输出历次扰动后的系统电参数(I、U、P、Q、f)及保护装置和安全自动装置的动作行为。5(3)所记录的数据可靠，满足要求，

15、不失真。其记录频率(每一工频周波的采样次数)和 记录间隔(连续或间隔一定时间记录一次)，以每次大扰动开始时为标准，宜分时段满足要求。其选择原则是：1)适应分析数据的要求；2)满足运行部门故障分析和系统分析的需要；3)尽可能只记录和输出满足实际需要的数据。(4)各安装点记录及输出的数据，应能在时间上同步，以适应集中处理系统全部信息的要求。12.电流互感器伏安特性试验的目的是什么？答：1）了解电流互感器本身的磁化特性，判断是否符合要求 2）是目前可以发现线匝层间短路唯一可靠的方法，特别是二次线圈短路圈数很少时。13.造成电流互感器测量误差的原因是什么？答：测量误差就是电流互感器的二次输出量2I与其

16、归算到二次侧的一次输入量1I的大小不等、幅角不相同所造成的差值。因此测量误差分为数值(变比)误差和相位(角度)误差两种。产生测量误差的原因一是电流互感器本身造成的，二是运行和使用条件造成的。电流互感器本身造成的测量误差是由于电流互感器有励磁电流eI存在，而eI是输入电流的一部分它不传变到二次侧，故形成了变比误差。eI除在铁芯中产生磁通外，尚产生铁芯损耗，包括涡流损失和磁滞损失。eI所流经的励磁支路是一个呈电感性的支路，eI与2I不同相位，这是造成角度误差的主要原因。运行和使用中造成的测量误差过大是电流互感器铁芯饱和。二次负载过大所致。母差保护 14.BP-2B 装置背板有两个独立模块电源：保护

17、元件电源、闭锁元件电源、管理机电源和 24V 操作电源，其上电顺序为？若顺序出错，会有什么结果？答：管理机电源 操作电源 闭锁元件电源 保护元件电源 “保护异常”灯亮，退出保护元件 15.目前普遍使用的微机母差保护差动定值是否需要考虑 CT 饱和的因素？答：不考虑，微机保护差动定值只要躲过分支的最大负荷电流，在区外发生故障时 CT 饱和，由微机保护内部算法识别，并闭锁差动保护。16.某 220kV 双母线配置单套母差保护，某间隔需要打连通前，值班人员误将“互联”压板投成“分裂”压板，请问这种状态对母差保护有什么影响？为什么？答：这种情况下，把母联 CT 退出小差回路，将造成差流告警，闭锁母差保

18、护，在操作过程中母线发生故障将无保护切除故障，造成严重后果。17.电流互感器二次回路一相开路，是否会造成母差保护误动作？说明原因。答：电压闭锁元件投入时，如系统无扰动，电压闭锁元件不动作，此时电流断线闭锁元件动作，经 6 整定延时后闭锁母差保护，母差保护不会误动作；如电流断线时，电压闭锁元件正好动作（在电流断线闭锁元件整定延时到达之前）或没有投入，则母差保护会误动作。18.双母线完全电流差动保护在母线倒闸操作过程中应怎样操作？答：在母线配出元件倒闸操作的过程中，配出元件的两组隔离开关双跨两组母线，配出元件和母联断路器的一部分电流将通过新合上的隔离开关流入（或流出）该隔离开关所在母线，破坏了母线

19、差动保护选择元件差流回路的平衡，而流过新合上的隔离开关的这一部分电流，正是它们共同的差电流。此时，如果发生区外故障，两组选择元件都将失去选择性，全靠总差流启动元件来防止整套母线保护的误动作。在母线倒闸操作过程，为了保证在发生母线故障时，母线差动保护能可靠发挥作用，需将保护切换成由启动元件直接切除双母线的方式。但对隔离开关为就地操作的变电所，为了确保人身安全，此时，一般需将母联断路器的跳闸回路断开。19.停用母差保护的一般步骤是？答：解除母差保护出口跳闸压板；解除母差保护起动失灵压板；解除复合电压闭锁压板；断开直流信号电源；断开直流控制电源。20.为什么设置母线充电保护?答：母线差动保护应保证在

20、一组母线或某一段母线合闸充电时，快速而有选择地断开有故障的母线。为了更可靠地切除被充电母线上的故障，在母联断路器或母线分段路器上设置相电流或零序电流保护，作为母线充电保护。母线充电保护接线简单，在定值上可保证高的灵敏度。在有条件的地方，该保护可以作为专用母线单触带新建线路充电的临时保护。母线充电保护只在母线充电时投入，当充电良好后，应及时停用。21.双母线在两条母线上都装设有分差动保护，母线按固定连接方式运行如图所示，线路 L2 进行倒闸操作，在操作过程中刀闸 P 已合上，将两条母线跨接，正在此时母线 I 发生故障，流入故障点的总短路电流为 If，假设有电流 Ix 经刀闸 P 流入母线 I。试

21、问此时流入母线 I 和母线 II的分差动保护的差动电流各为多少？7 答；IX 未流入两个分差动保护，所以故障母线的差动电流为.IxIf，而健全母线的差动电流为.Ix。22.单母线上采用高内阻母线差动保护如图所示，假设在第 n 条引出线外部发生故障，第 n 引出线一次电流为 Ipn，若 TA 不饱和，其二次绕组将供出电流 Isn，如果该 TA 完全饱和，其二次绕组将不向外供给电流，问此时在其二次与差动保护连接的导线上（即图中电流表 A）的电流有多大？答：电流仍为线路 L1、L2Ln-1 等供出的 n-1 个电流相量和 ISn，在差动继电器中仍没有电流，因为 TA 完全饱和即为纯电阻，该电阻大大小

22、于差动继电器的高内阻。23.什么是汲出电流？并分析当双母线内部故障且有电流汲出时对该母差保护的动作行为有何影响？在微机型母差保护中如何解决此问题？答:母线内部故障时，却流出母线的电流称为汲出电流。（或者画图说明）双母线内部故障且母联开关在分列运行时，存在汲出电流，会导致大差保护灵敏度下降。但对小差保护无影响。微机母差保护大差在母线分列运行存在汲出电流的情况下降低比率制动系数以提高母差保护的灵敏度。24.某双母线接线形式的变电站中，装设有母差保护和失灵保护，当一组母线 PT 出现异常需要退出运行时，是否允许母线维持正常方式且将 PT 二次并列运行，为什么？8 答：不允许，此时应将母线倒为单母线方

23、式，而不能维持母线方式不变仅将 PT 二次并列运行。因为如果一次母线为双母线方式，母联开关为合入方式，单组 PT 且 PT 二次并列运行时，当无 PT 母线上的线路故障且断路器失灵时，失灵保护首先断开母联开关，此时，非故障母线的电压恢复，尽管故障元件依然还在母线上，但由于复合电压闭锁的作用，使得失灵保护无法动作出口。25.如图所示，一次接线为双母双分段，且仅有北母线出线对侧为电源，其它线路无电源。用双套比率制动式 RADSS 中阻抗母差，段的母差保护接入南，北，母联；段的母差接入南，北，母联。RADSS 保护的启动元件和选择元件的比率制动系数均为 0.8，如图，当南段母线 K 点发生故障时，故

24、障总电流为 4000A，北段母线通过分段向北母线，并通过母联向故障点提供的电流为 2000A，无 TA 饱和现象，请分析母差保护（即接入南，北，母联的母差）选择元件和启动元件的动作行为。答：、当南 1 故障时，流人南 1 母线的电流为故障电流，南 1 母线选择元件动作。、流过北 1 母线的故障电流为制动电流，北 1 母线选择元件制动。、流人第套（南 l、北 1）母差保护起动元件的差动电流为南母线选择元件的全部差动电流，、而经过北母线分段开关流过母联的电流成为起动元件的制动电流，此电流满足4000/80000.8，、起动元件拒动，不能切除故障。说明通过北母线分段的电流为制动电流。、结论：套母差拒

25、动。变压器保护 26.为什么发电机纵差保护对匝间短路没有作用而变压器差动保护对变压器各侧绕组匝间短路有保护作用？答：发电机同一相发生匝间短路，虽然短路电流可以很大，但差动继电器中无差流。而变压器各侧绕组的匝间短路，通过变压器铁心磁路的耦合，改变了各侧电流的大小和相位，使变压器差动保护对匝间短路有作用。27.请简要介绍变压器励磁涌流的特点，主变差动保护该采取那些措施才能避免励磁涌流造成误动。9 答：励磁涌流有以下特点：（1）包含很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧。（2）包含有大量的高次谐波分量，并以二次谐波为主。（3）励磁涌流波形出现间断。防止励磁涌流影响的方法有：（1）采用具有速

26、饱和铁芯的差动继电器。（2）鉴别短路电流和励磁涌流波形的区别，要求间断角为 6065。（3）利用二次谐波制动，制动比为 1520。利用波形对称原理的差动继电器。28.变压器差动保护在外部短路暂态过程中产生不平衡电流（两侧二次电流的幅值和相位已完全补偿）的主要原因是哪些（要求答出 5 种原因）？答：在两侧二次电流的幅值和相位已完全补偿好的条件下，产生不平衡电流的主要原因是：1）如外部短路电流倍数太大，两侧 TA 饱和程度不一致；2）外部短路非周期分量电流造成两侧 TA 饱和程度不同；3）二次电缆截面选择不当，使两侧差动回路不对称；4）TA 设计选型不当，应用 TP 型于 500KV，但中低压侧用

27、 5P 或 10P；5）各侧均用 TP 型 TA，但 TA 的短路电流最大倍数和容量不足够大；6）各侧 TA 二次回路的时间常数相差太大。29.大接地电流系统中对变压器接地后备保护的基本要求是什么？答：较完善的变压器接地后备保护应符合以下基本要求：与线路保护配合在切除接地故障中做系统保护的可靠后备；保证任何一台变压器中性点不遭受过电压；尽可能有选择地切除故障，避免全站停电；尽可能采用独立保护方式，不要公用保护方式，以免因“三误”造成多台变压器同时掉闸。30.为何自藕变压器的零序电流保护不能接在中性点电流互感器上？答：分析表明，当系统接地短路时，该中性点的电流既不等于高压侧30I，也不等于中压侧

28、30I，所以各侧零序保护只能接至其出口 CT 构成的零序电流回路而不能接在中性点 CT 上。31.某自耦变压器的分相电流差动保护的二次电流按星型分别接于变压器的高压侧、中压侧及中性点的分相 TA，TA 变比均为 1200/1（若分相电流差动保护无电流平衡系数）。试问做该保护的平衡试验时如何加电流才使差动继电器无差流？答：三侧所加电流满足I=0 关系，就可以使差动继电器无差流。32.若主变接地后备保护中零序过流与间隙过流共用一组 TA 有何危害？答：不应该共用一组 该两种保护 TA 独立设置后则不须人为进行投、退操作，自动实现中性点接地时投入零序过流（退出间隙过流）、中性点不接地时投入间隙过流（

29、退出零序过流）的要求，安全可靠。反之，两者公用一组 TA 有如下弊端：当中性点接地运行时，一旦忘记退出间隙过流保护，又遇有系统内接地故障，往往造成间隙过流误动作将本变压器切除；间隙过流元件定值很小，但每次接地故障都受到大电流冲击，易造成损坏。10 33.某变电站的联络变压器采用了三个单相式的自耦变压器，其高压侧、中压侧及公共绕组均装有 TA，工作人员在做 TA 的“点极性”试验时，为节约时间，欲将中压侧 TA 以外的接地刀闸合上，以便当由变压器的高压侧对地之间通入或断开直流电压时，可同时检查高压侧、中压侧及公共绕组的 TA 极性。请问此种方法是否可行？如认为可行，请说明试验的方法及如何判断 T

30、A 极性；如认为不行，请说明理由。（不考虑点极性所用电池的容量问题）答题要点：1 方法可行，但必须注意如果中压侧接地，当从自耦变的高压侧对地加正向直流电压时，公共绕组中的电流不是由线圈流向大地，而是由大地流向线圈；在断开直流电源瞬间，公共绕组中的电流由线圈流向大地。2 此，点极性应注意：如果 TA 接线继试验接线正确，公共绕组 TA 的极性与高压侧相同，与中压侧 TA 的极性相反。3 此方法为非传统做法，分析较复杂，容易给试验人员的判断造成混乱，并且要求点极性时使用的电池容量较大、电压较高，不利于安全，因此不宜推广使用。34.变压器新安装或大修后，投入运行发现：轻瓦斯继电器动作频繁，试分析动作

31、原因，和怎样处理？答：（1）轻瓦斯的动作原因：可能在投运前未将空气排除，当变压器运行后，因温度上升，形成油的对流，内部贮存的空气逐渐上升，空气压力造成轻瓦斯动作。（2）处理方法：应收集气体并进行化验，密切注意变压器运行情况，如：温度变化，电流、电压数值及音响有何异常，如上述化验和观察未发现异常，故可将气体排除后继续运行。35.变压器纵差保护不平衡电流（稳态和暂态）的产生原因，比率制动式变压器纵差保护的最小动作电流 Iop 和制动系数如何整定？答：（1）变压器纵差保护不平衡电流产生的原因如下：（）稳态不平衡电流（a）由于变压器各侧 CT 的型号不同，即各侧 CT 的饱和特性和励磁电流不同而引起的

32、不平衡电流。它必须满足电流互感器的 10误差曲线的要求。（b）由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的平衡电流。（c）由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。（）暂态不平衡电流（a）由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流，使其铁芯饱和，误差增大而引起不平衡电流。（b）变压器空载合闸的励磁涌流，仅在变压器一侧有电流。（2）比率制动式变压器纵差保护的最小动作电流 Iop和制动系数的整定 比例制动特性曲线通常由比例制动系数、拐点电流和最小动作电流这三个值决定，目前在工程实用上有两种整定计算方法。（）整定方法之一（a）最小动作电流 Iop.min。最小动作电流应大于变压器额定负载时的

33、不平衡电流，即 Iop.minKrel(Ker+U+m)IN/na 式中：Krel为可靠系数，取 1.31.5；Ker为电流互感器的比误差，10P 型取 0.032，5P 型和 TP 型取 0.012；U 为变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值（百分比）；m 为电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取 0.05；IN为变压器的额定电流；na为电流互感器的变比。11（b）拐点电流(起始制动电流)Ires.0。拐点电流宜取 Ires.0（0.81.0）IN/na（c）比例制动系数 Kb。通常所说的比例制动系数 Kb是指制动曲线折线段的斜率，而制动系数 Kres则是指动作电流 I

34、op与制动电流 Ires之比，KrelIop/Ires。二者之间的关系为：resresresopresbIIIIKK/1/0.min.纵差保护的动作电流大于外部短路时流过差动回路的不平衡电流。差动保护的最大动作电流为 Iop.maxKrelIunb.max；最大制动系数为 Kres.maxIop.max/Ires.max。变压器种类不同，不平衡电流计算也有较大差别，普通双绕组变压器 Iunb.max(KapKccKer+U+m)Ik.max/na；三绕组变压器（以低压侧外部短路为例）Iunb.maxKapKccKer Ik.max/na+UhIk.h.max/na.h+UmIk.m.max/n

35、a.h+mIk.max/na.h+mIk.max/na.m。其中Kap为非周期分量系数，两侧同为 TP 级电流互感器取 1.0，两侧同为 P 级电流互感器取 1.52.0；Kcc为电流互感器的同型系数，取 1.0；Ker电流互感器的比误差，取 0.1；Ik.max、Ik.h.max、Ik.m.max、Ik.max、Ik.max分别为低压侧外部短路时流过靠近故障侧电流互感器的最大短路电流周期分量、流过高压侧电流互感器电流的周期分量、流过中压侧电流互感器电流的周期分量及流过非靠近故障点两侧电流互感器电流的周期分量；Uh、Um分别为变压器高、中压侧调压引起的相对误差；m、m为电流互感器的变比未完全匹

36、配而产生的误差；na、na.h、na.m各侧电流互感器的变比。将 Iop.max、Kres.max代入上面的公式，当 Ires.maxIk.max时得：0.max.min.max./resakopopbInIIIK（）整定方式之二（a）比例制动系数 Kb。KbKrel(KapKccKer+U+m)式中：Krel可靠系数，取 1.31.5；Kap非周期分量系数，两侧同为 TP 级电流互感器取 1.0，两侧同为 P 级电流互感器取 1.52.0 Kcc电流互感器的同型系数，取 1.0；Ker电流互感器的比误差，取 0.1；U调压引起的相对误差；m电流互感器的变比未完全匹配而产生的误差。（b）拐点电

37、流(起始制动电流)Ires.0。拐点电流宜取 Ires.0（0.81.0）IN/na（c）最小动作电流 Iop.min。按满足制动特性的要求整定，使制动系数不随制动电流而变化，根据最小动作电流与拐点电流之间的关系可得最小动作电流为：Iop.minKb Ires.0 36.变压器差动保护用的电流互感器，在最大穿越性短路电流时其误差超过 10%，此时应采取哪些措施来防止差动保护误动作？答：此时应采取下列措施 1）适当地增加电流互感器的变流比 2）将两组电流互感器按相串联使用 3）减小电流互感器二次回路负载 4）在满足灵敏度要求的前提下，适当地提高保护动作电流 37.在 RCS978 变压器差动保护

38、中，采取哪些措施，防止区外故障伴随 TA 饱和时，差动保护误动？答：采用稳态低值差动和稳态高值差动相配合，低值差动有 TA 饱和判据，而高值差动没有 TA 12 饱和判据。在下列几种故障情况下，区内故障保护灵敏动作，区外故障保护不误动：1）区内轻微故障，短路电流小，TA 不饱和：低值比率差动灵敏动作 2）区内严重故障，短路电流大，TA 饱和：低值闭锁，高值动作 3）区外轻微故障，短路电流小，TA 不饱和：差流为 0，低值和高值都不动作 4）区外严重故障，短路电流大，TA 饱和：低值闭锁，高值差动由于定值比较高，差流进入不到动作区，也不会动作。38.简述三相变压器空载合闸时励磁涌流的大小及波形特

39、征与哪些因素有关？答：三相变压器空载合闸的励磁涌流大小和波形与下列因素有关：（1）系统电压大小和合闸出相角（2）系统等值电抗大小（3）铁心剩磁、铁心结构（4）铁心材质（饱和特性、磁滞环）（5）合闸在高压或低压侧 39.如下方程是主变压器比率制动式差动保护的动作方程组，请分析内部故障、外部故障、正常运行、空投主变时的保护动作情况。I1-I2KI1+I2/2 I1-I2Idz K2I1-I2I2 I1、I2 为变压器两侧电流；I2为二次谐波电流。Idz 为差动最小动作电流；K 为比率制动系数；K2 为谐波制动系数。答：变压器内部故障时：I1、I2 都指向变压器，二次谐波电流小，动作方程组为：I1+

40、I2KI1-I2/2 I1+I2Idz K2I1+I2I2 满足动作条件，变压器比率制动式差动保护动作。变压器外部故障时：I1、I2 一个指向变压器，一个背离变压器，I1-I2为不平衡电流，很小，由于采用了比率制动式差动保护，制动电流大，不满足动作方程，变压器比率制动式差动保护不会动作。变压器正常运行时，I1-I2理想为零，不满足动作方程，变压器比率制动式差动保护不会动作。空投主变时，会有励磁涌流，含有很大二次谐波分量，不满足动作方程，变压器比率制动式差动保护不会动作。40.简述变压器过激磁后对差动保护有哪些影响？如何克服？答：变压器过激磁后，励磁电流急剧增加，使差电流相应加大，差动保护可能误

41、动。可采取 5 次谐波制动方案，也可提高差动保护定值，躲过过励磁产生的不平衡电流。41.有一台 11022.5/10kV 的 31.5MVA 降压变压器，试计算其复合电压闭锁过电流保护的整定值（电流互感器的变比为 300/5，星形接线；Krel可靠系数，过电流元件取 1.2，低电压元件取 1.15；Kr继电器返回系数，对低电压继电器取 1.2，电磁型过电流继电器取 0.85）13 解：变压器高压侧的额定电流 Ie36101103105.31165（A）电流元件按变压器额定电流整定，即 IopTArecrelnKIKK6085.016512.13.88（A）（取 3.9A）电压元件取 10kV

42、母线电压互感器的电压，即（1）正序电压 UopTVrrelminnKKU1002.115.1100009.065.2（V）（取 65V（2）负序电压按避越系统正常运行不平衡电压整定，即 Un op.（57）V，取 6V。故复合电压闭锁过电流保护定值为：动作电流为 3.9A，接于线电压的低电压继电器动作电压为 65V，负序电压继电器的动作电压为 6V。式中 Umin系统最低运行电压。动作电流为 3.9A，低电压继电器动作电压为 65V，负序电压继电器动作电压为 6V。42.微机变压器保护的比例制动特性如图所示：动作值 Icd=2A(单相)制动拐点 IG=5A(单相)比例制动系数 K=0.5 差流

43、 Icd=BL1I1+BL2I2+BL3I3 制动电流 Izd=max(BL1I1,BL2I2,BL3I3)BL1=BL2=BL3=1 计算当在高中压侧 A 相分别通入反相电流作制动特性时，I1=10A，I2 通入多大电流正好是保护动作边缘（I1 高压侧电流，I2 中压侧电流，I3 低压侧电流，BL 为平衡系数）。答：14 根据比例制动特性 设高压侧电流 I1 大于中压侧电流 I2。即 I1 做为制动电流 5.0121GIIIcdIIK （1.5 分）5.05102210 I 可求出AI5.52 （1 分）设高压侧电流 I1 小于中压侧电流 I2。即 I2 做为制动电流 5.0212GIIIc

44、dIIK （1.5 分）5.0522102II 可求出AI192 （1 分）43.一台自藕变压器的高中压侧额定电压及零序参数及 110kV 侧系统零序阻抗(皆为纯电抗)如图所示。设变压器 220kV 侧发生单相接地故障，故障点总零序电流为 300A，则流过变压器中性点的零序电流应为多少？注：图中阻抗为归算至 220kV 的阻抗。答：110kV 侧提供的零序电流：300*（1+19）/（1+19+30）=120A（1 分）折算至 110kV 下的电流值：120*230/115=240A （1 分）中性点提供的零序电流：300-240=60A （1 分）44.如图，有一台自耦调压器接入一负载，当二

45、次电压调到 11V 时，负载电流为 20A，试计算 I1及 I2 的大小。W1 I1 20A IL A U1 220V V 11V RL I2 W2 解：忽略调压器的损耗，根据功率平衡的原理有：P1=PL 而 P1=U1I1 PL=ULIL 6 1 30 19 15)(201AAAUUU所以 P1=U1I1=ULIL=11*20=220（W）所以 I1=P2/U1=220/220=1（A）I2=IL-I1=20-1=19（A）45.如图所示，发电机经 YN,d11 变压器及断路器 B1 接入高压母线，在准备用断路器 B2 并网前，高压母线发生 A 相接地短路，短路电流为 IAK。变压器配置有其

46、两侧 TA 接线为星-角的分相差动保护，并设变压器零序阻抗小于正序阻抗。B1B2UCKA 1）画出差动保护两侧 TA 二次原理接线图（标出相对极性及差动继电器差流线圈）。（6 分）2）画出故障时变压器两侧的电流、电压相量图及序分量图。（8 分）3）计算差动保护各侧每相的电流及差流（折算到一次）。（3 分）4）写出故障时各序功率的流向。（3 分）答：1）画出的差动保护 TA 二次原理图如下图所示：CYZyzcA相差流B相差流C相差流IBICIbIcIaIbIcIABIBCICABAabXx 2）变压器高压侧接地故障时，设 A 相短路电流为 IAK，则 变压器高压侧电流、电压及序量向量图如下图 1

47、6 3233230cos320AKAKAKAKIIII3AKCKII33AKAKKIIIB33AKCKAKIII033AKAKAdIII033AKAKCdIII0BKIUCUBUB0=UA0=UC0UA2UB2UC2UA1UB1UC1IAKIA1=IA2=IA0=IAK/3变 压器低压侧电流、电压向量图 Ib2Ia1Ia2IakIckIc1Ic2Ibk=0Ib1UbUb1Ub2Uc1Uc2Ua2Ua1UaUc 3）变压器低压侧各相短路电流 由变压器高压侧流入各相差动继电器的电流 A 相：B 相：0 C 相：A 相差动保护差流 C 相差动保护差流 4)零序功率及负序功率由故障点流向变压器，而正序

48、功率则由变压器流向故障点。46.变电站高压侧度接线为内桥接线。通常电磁型变压器差动保护装置是将高压侧进线 CT 与桥开关 CT 并联后接入差动回路，而比率式变压器差动保护需将高压侧进线开关 CT 与桥开关 CT分别接入保护装置变流器，为什么？答：设进线电流为 I1，桥开关电流为 I2，对比率式差动保护而言：1）启动电流值很小，一般为变压器额定电流的 0.30.5 倍，当高压侧母线故障时，短路电流很大，流进差动保护装置的不平衡电流（CT 的 10%误差）足以达到启动值。17 2）把桥开关 CT 与进线 CT 并联后接入差动保护装置，高压侧母线故障时，动作电流与制动电流为同一个值，比率系数理论上为

49、 1，保护装置很可能误动。综合以上论述，采用比率制动的变压器保护，桥开关 CT 与进线 CT 应分别接入保护装置。线路保护 47.继电保护和安全自动装置技术规程要求 220kv 线路保护应加强主保护，所谓加强主保护是指什么？答：1、全线速动保护的双重化配置。2、每套主保护功能完善，线路内发生的各种类型故障均能快速切除。3、对要求实现单相重合闸的线路，应具有选相功能 4、当线路正常运行时，发生不大于 100电阻的单相接地故障，应有尽可能强的选相能力，并能正确跳闸。48.在中性点不接地系统中，各相对地的电容是沿线路均匀分布的，请问线路上的电容电流沿线路是如何分布的？答：线路上的电容电流沿线路是不相

50、等的。越靠近线路末端，电容电流越小。49.大接地电流系统接地短路时，零序电压的分布有什么特点？答：当系统任一点单相及两相接地短路时，网络中任何处的三倍零序 电压（或电流）都等于该处三相电压（或电流）的相量和，即 3U0=UA+UB+UC或 3I0=IA+IB+IC；50.电力系统故障如何划分？故障种类有那些？答：电力系统有一处故障时称为简单故障，有两处以上同时故障时称为复故障。简单故障有七种，其中短路故障有四种，即单相接地故障、二相短路故障、二相短路接地故障、三相短路故障，均称为横向故障。断线故障有三种，即断一相、断二相、全相振荡，均称为纵向故障，其中三相短路故障和全相振荡为对称故障，其他是不